棚戶區改造項目建筑物外檐塔吊安裝及拆卸施工組織設計方案(16頁).doc
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2023-06-28
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1、目 錄第1章工程概況2第2章編制依據2第3章塔吊的選擇3第4章塔吊的定位要求4第5章基礎設計計算及詳圖4第6章塔吊附著計算10第7章塔吊基礎施工16附圖:塔吊平面布置圖第1章 工程概況本次施工的xx新城安置房 (棚戶區改造)項目(地下汽車庫),本工程坐落于xx縣橋北新區,東側為濱翠西路,南側為小楊道,西側為濱水西道,北側為大楊道。建筑面積:占地面積:44903。01;地上建筑面積:89626.07m2,地下建筑面積: 26026。35 m2;包含61樓、62樓、63#樓、64#樓、65#樓、66樓、67樓、68#樓、69樓70#樓、41配建、4-2配建及4地下汽車庫。號項 目內 容1工程名稱x2、x新城安置房 (棚戶區改造)項目地塊四2工程地址xx縣橋北新區3建設單位xx河灣建設投資有限公司4監理單位xx市建設工程監理公司5施工單位中冶建工集團有限公司6設計單位xx市建筑設計院第2章 編制依據2.1 建筑施工安全檢查標準 JGJ 59-99 2。2 施工現場臨時用電安全技術規范 JGJ 46882。3 建筑建筑高處作業安全技術規范 JGJ 80912.4 建筑機械使用安全技術規程 GB 50104-932.5 建筑地基基礎設計規范 GB 5000720022。6 鉆孔灌注樁成孔、地下連續墻成槽監測技術規程 DB 29-11220042。5 建筑樁基技術規范 JGJ 94-20082.63、 本工程地質詳巖土工程勘察報告2010-7652.7 施工現場總平面布置圖及各階段平面布置圖2.8 施工總體進度計劃和各階段計劃第3章 塔吊的選擇本次施工的范圍,為單體工程.根據建筑物外檐高度及基節固定式塔吊的最大自由高度45m,按照塔吊的作業半徑覆蓋范圍,選擇32m、45m、50m、55m、60m臂長及75m臂長的QTZ80、63。各單體樓座檐高數據表樓 號說明及內容建筑層數地面到屋頂結構高度(m)型號塔機編號61、63#、69#、70#3295.25QT801#、2、1、762#2987。45QT80264、651751.75QT633、4#66、671854。65QT805#、6#6824、575。85QT806#QTZ80、63、40塔吊使用參數一覽表型號位置自由 高度臂長工作 能力端部起 重能力最大起 重能力總功率基礎節 截面整機 自重傾斜力矩QTZ80詳見平面布置定位圖45m6070m800kn.m1。3t47。4kw1.8*1.82.553tQTZ63詳見平面布置定位圖40m5060m630kn.m1。343。4kw1.81。82。539。5t塔吊樓座分布詳見塔吊平面布置圖第4章 塔吊的定位要求由于本工程單體較為分散,塔吊的定位要嚴格考慮到群塔作業間的影響.塔吊既要覆蓋各單體工程的整個工作面,又要避免塔臂碰撞其它塔身.根據現場實際條件,經過分析,塔吊放置在如下位置處,才能5、滿足要求。第5章 基礎設計計算及詳圖根據所選塔吊安裝要求,對基礎下的地基承載力要求.根據本工程地質勘察報告,本工程場地范圍內的地基承載力明顯不足,需要采取其他措施.采用鉆孔灌注樁基礎施工,樁與承臺下地基土共同作用承受上部設備荷載。5。1 設計參數信息塔吊型號: QT80 自重(包括壓重):F1=1,033.90kN 最大起重荷載: F2=80。00kN 塔吊傾覆力距: M=1000。00kN。m 塔吊起重高度: H=120。00m 塔身寬度: B=1.6m 樁混凝土等級: C40承臺混凝土等級:C40保護層厚度: 50mm 矩形承臺邊長: 6.00m 承臺厚度: Hc=1.500m 承臺箍筋間6、距: S=180mm 承臺鋼筋級別: 級承臺預埋件埋深:h=1.00m 承臺頂面埋深: D=4.500m 樁直徑: d=0.700m 樁間距: a=3。500m 樁鋼筋級別: 級樁入土深度: 25。00 樁型與工藝: 泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁5.2 塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算1) 塔吊自重(包括壓重)F1=1033。900kN2) 塔吊最大起重荷載F2=80.000kN作用于樁基承臺頂面的豎向力 F=F1+F2=1113.900kN塔吊的傾覆力矩 M=1.41000.000=1400。000kN。m5.3 矩形承臺彎矩的計算計算簡圖:圖中x軸的方向是隨機變化的,設計計算時應按照傾覆力矩7、M最不利方向進行驗算。5.3.1. 樁頂豎向力的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ942008的第5。1。1條)其中 n單樁個數,n=4; Fk作用于承臺頂面的豎向力,Fk=1113。900kN; Gk樁基承臺和承臺上土自重標準值,Gk=25。0BcBcHc+20.0BcBcD=4455.000kN; Mxk,Myk荷載效應標準組合下,作用于承臺底面,繞通過樁群形心的 x、y 軸的力矩: xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m);Nik荷載效應標準組合偏心豎向力作用下,第i基樁或復合基樁的豎向力(kN)。經計算得到:樁頂豎向力設計值:最大壓力: N=1。2(1113.900+4455。8、000)/4+1400.000(3.5001.414/2)/2(3。5001.414/2)2=1953。555kN沒有抗拔力!樁頂豎向力標準值:最大壓力: N=(1113.900+4455。000)/4+1000。000(3.5001。414/2)/2(3.5001。414/2)2=1594。286kN沒有抗拔力!5。3.2. 矩形承臺彎矩的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-2008的第5。9。2條)其中 Mx,My分別為繞X軸和繞Y軸方向計算截面處的彎矩設計值(kN.m); xi,yi垂直Y軸和X軸方向自樁軸線到相應計算截面的距離(m); Ni在荷載效應基本組合下的第i基樁凈反力,Ni9、=NiG/n。經過計算得到彎矩設計值: 壓力產生的承臺彎矩:N=1.2(1113。900+4455.000)/4+1400。000(3.500/2)/4(3.500/2)2=1870.670kN Mx1=My1=2(1870。6704455.000/4)(1。750-1.250)=756。920kN.m5.4 矩形承臺截面主筋的計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7。2條受彎構件承載力計算.式中1系數,當混凝土強度不超過C50時,1取為1.0;1取為0.94,期間按線性內插法確定; fc混凝土抗壓強度設計值; h0承臺的計算高度。 fy鋼筋受拉強度設計值,fy=300N/m10、m2。承臺底面配筋: s=756。920106/(1.0001。4306000。0001300.0002)=0。0052=1-(120。0052)0。5=0.0052s=10.0052/2=0。9974 Asx= Asy=756.920106/(0。99741300.000300.000)=1945.913mm2滿足頂面和底面配筋要求的同時還應該滿足構造要求!5。5矩形承臺截面抗剪切計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ942008)的第5。9.14條。根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性,記為V=3907.111kN考慮承臺配置箍筋的情況,斜截面受剪承載力滿足11、下面公式:其中計算截面的剪跨比,=1。500 ft混凝土軸心抗拉強度設計值,ft=1.430N/mm2; b承臺計算截面處的計算寬度,b=6000mm; h0承臺計算截面處的計算高度,h0=300mm; fy鋼筋受拉強度設計值,fy=300。000N/mm2; S箍筋的間距,S=180mm.經過計算得:箍筋的最小配筋面積Asv=(3907。1111000-0。7001.4306000300)180/(300。000300)=4210。622mm25.6 樁身承載力驗算樁身承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ942008)的第5。8。2條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中12、最大值N=1953.555kN樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式:其中c基樁成樁工藝系數,取0.750 fc混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=16.700N/mm2; Aps樁身截面面積,Aps=0.3848m2。經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!構造規定:灌注樁主筋采用8根12mm,箍筋8200(100).塔吊基礎灌注樁詳圖塔吊基礎承臺規格尺寸、標準節預埋及承臺與塔吊基礎灌注樁的定位根據塔吊廠家提供的技術資料按照以下方式施工:5。7 樁抗壓承載力計算樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第5。2.5和5。3.5條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力13、設計值,取其中最大值N=1953.555kN樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式:最大壓力:其中 R基樁豎向承載力特征值; Ra單樁豎向承載力特征值; K安全系數,取2。0; fak承臺下土的地基承載力特征值加權平均值;c承臺效應系數 qsk樁側第i層土的極限側阻力標準值,按下表取值; qpk極限端阻力標準值,按下表取值; u樁身的周長,u=2.1991m; Ap樁端面積,取Ap=0。385m2; Ac計算樁基所對應的承臺凈面積,去Ac=8。615m2; li第i層土層的厚度,取值如下表;由于樁的入土深度為25m,所以樁端是在第7層土層。最大壓力驗算:Ra=2.199(1.545+4。521+14、220+452+454+3.565+5。556)+600.0000.385=2785。179kNR=2785。179/2.0+0。240170。0008。615=1744.088kN上式計算的R值大于等于最大壓力1594.286kN,所以滿足要求!第6章 塔吊附著計算塔機自由高度至建筑物高度超過使用說明規定,需要增設附著桿或附著桿與建筑物連接的兩支座間距改變時,需要進行附著的計算。主要包括附著桿計算、附著支座計算和錨固環計算。由于建筑物最高高度約為95米,QTZ80Z塔吊最大自由高度僅為45米,故需設置錨固裝置。6。1 設計參數信息 塔吊高度:120。00(m);附著塔吊邊長:2。50(m);15、 附著塔吊最大傾覆力距:1000.00(kN/m);附著框寬度:3.00(m);回轉扭矩:50。00(kN/m);風荷載設計值:0.10(kN/m);附著桿選用:14號工字鋼;附著節點數:3;各層附著高度:每隔10m附著一次;附著點1到塔吊的堅向距離:3.10(m);附著點1到塔吊的橫向距離:1.75(m);附著點1到中性線的距離:3。00(m);6.2 支座力計算塔機按照說明書與建筑物附著時,最上面一道附著裝置的負荷最大,因此以此道附著桿的負荷作為設計或校核附著桿截面的依據。附著式塔機的塔身可以視為一個帶懸臂的剛性支撐連續梁,其內力及支座反力計算如下:風荷載取值 q=0。10kN/m塔吊的最16、大傾覆力矩 M=1000kN.m計算結果: Nw=225。827kN6.3 附著桿內力計算塔吊四附著桿件的計算屬于一次超靜定問題,采用結構力學計算個桿件內力:計算簡圖:方法的基本方程:計算過程如下:其中:1p為靜定結構的位移; Ti0為F=1時各桿件的軸向力; Ti為在外力M和P作用下時各桿件的軸向力; li為為各桿件的長度.考慮到各桿件的材料截面相同,在計算中將彈性模量與截面面積的積EA約去,可以得到:各桿件的軸向力為:以上的計算過程將從0360度循環,解得每桿件的最大軸壓力,最大軸拉力:桿1的最大軸向拉力為:91。85kN;桿2的最大軸向拉力為:282.57kN;桿3的最大軸向拉力為:2817、2.57kN;桿4的最大軸向拉力為:91。85kN;桿1的最大軸向壓力為:91.85kN;桿2的最大軸向壓力為:282。57kN;桿3的最大軸向壓力為:282。57kN;桿4的最大軸向壓力為: 91。85kN。6.4 附著桿強度驗算6.4.1 桿件軸心受拉強度驗算驗算公式:=N/Anf其中 N為桿件的最大軸向拉力,取N=282。57kN;為桿件的受拉應力; An為桿件的的截面面積,本工程選取的是14號工字鋼,查表可知 An=2150。00mm2;經計算,桿件的最大受拉應力=282。571000/2150.00=131。43N/mm2。最大拉應力不大于拉桿的允許拉應力216N/mm2,滿足要求!18、6。4。2 桿件軸心受壓強度驗算驗算公式:=N/Anf其中為桿件的受壓應力; N為桿件的軸向壓力,桿1:取N=91.85kN;桿2:取N=282.57kN;桿3:取N=282。57kN;桿4:取N=91。85kN; An為桿件的的截面面積,本工程選取的是10號工字鋼,查表可知 An=2150。00mm2;為桿件的受壓穩定系數,是根據查表計算得,桿1:取 =0。493,桿2:取=0.801,桿3:取=0。655 ,桿4:取 =0.493;桿件長細比,桿1:取 =110。175,桿2:取=61。803,桿3:取=61。803,桿4:取=110.175。經計算,桿件的最大受壓應力=164.00N/m19、m2。最大壓應力不大于拉桿的允許壓應力216N/mm2,滿足要求!6。5 焊縫強度計算附著桿如果采用焊接方式加長,對接焊縫強度計算公式如下:其中 N為附著桿的最大拉力或壓力,N=282.574kN; lw為附著桿的周長,取563.05mm; t為焊縫厚度,t=5。50mm; ft或fc為對接焊縫的抗拉或抗壓強度,取 185 N/mm2;經過焊縫強度 = 282574。28/(563.055.50) = 91.25N/mm2。對接焊縫的抗拉或抗壓強度計算滿足要求!6.6 預埋件計算依據混凝土結構設計規范GB 50010-2002第10.9條。6.6.1 桿件軸心受拉時,預埋件驗算驗算公式:式中 20、As預埋件錨鋼的總截面面積:As=3.1420232/4=1885mm2 N為桿件的最大軸向拉力,取N=282570.00Nb錨板的彎曲變折減系數,由于采取防止錨板彎曲變形的措施,所以取b=1。0經計算: As=282570.00/(0.81。00300。00)=1177.38mm21885。20mm2滿足要求!6.6.2 桿件軸心受壓時,預埋件驗算驗算公式:式中 N 為桿件的最大軸向壓力,取N=282574。28N z沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的距離r錨筋層數的影響系數,雙層取1。0,三層取0。9,四層取0。85經計算: As=282574.28/(1.000。90300.00)=121、046.57mm21885。20mm2滿足要求!6。7 附著支座連接的計算附著支座與建筑物的連接多采用與預埋件在建筑物構件上的螺栓連接。預埋螺栓的規格和施工要求如果說明書沒有規定,應該按照下面要求確定: 1)預埋螺栓必須用Q235鋼制作; 2)附著的建筑物構件混凝土強度等級不應低于C20; 3)預埋螺栓的直徑大于24mm; 4)預埋螺栓的埋入長度和數量滿足下面要求:其中n為預埋螺栓數量;d為預埋螺栓直徑;l為預埋螺栓埋入長度;f為預埋螺栓與混凝土粘接強度(C20為1。5N/mm2,C30為3。0N/mm2);N為附著桿的軸向力。 5)預埋螺栓數量,單耳支座不少于4只,雙耳支座不少于8只;預埋螺22、栓埋入長度不少于15d;螺栓埋入端應作彎鉤并加橫向錨固鋼筋.6.8 附著設計與施工的注意事項錨固裝置附著桿在建筑結構上的固定點要滿足以下原則: 1)附著固定點應設置在丁字墻(承重隔墻和外墻交匯點)和外墻轉角處,切不可設置在輕質隔墻與外墻匯交的節點處; 2)對于框架結構,附著點宜布置在靠近柱根部; 3)在無外墻轉角或承重隔墻可利用的情況下,可以通過窗洞使附著桿固定在承重內墻上; 4)附著固定點應布設在靠近樓板處,以利于傳力和便于安裝。第7章 塔吊基礎施工根據塔吊基礎的設計與詳圖,本工程塔吊基礎由于所處位置天然地基的承載不足需作處理,采用鉆孔灌注樁,樁與承臺下地基土共同作用承受上部設備荷載。為統一23、施工,各塔吊基礎的樁型號,承臺截面尺寸、標高、配筋、砼強度均按照塔吊最不利條件予以設計考慮。施工注意事項如下:1)本塔吊基礎樁為端承摩擦樁,樁端持力層選取地質第9b粉土層.2)樁承臺的定位綜合考慮了與結構的安全距離,附著支撐要求,工作半徑,安裝與拆除方便,工程總體布署及機械使用期限的要求,因此定位尺寸應以此圖提供尺寸準確無誤放線。3)本基礎設計考慮了樁承臺共同作用,也即承臺下地基土承載力參與承載,因此承臺下地基土應在基礎開挖時清除掉雜填土,如達不到設計標高應采用黃砂夯實回填再施工鋼筋砼基礎.4)樁基礎承臺的底面、頂面標高綜合考慮了現場自然標高及設備埋深,基礎與深基坑臨空效應、機械操作安全要求等,施工時應控制好按設計標高操作。5)樁與承臺連接參照相關圖集,設備預埋件以廠家提供的標件為準,在砼施工時按尺寸埋設好,砼施工完須達到強度要求才可安裝設備。6)由于設備基礎比自然地面標高低,因此必須采取截水,排水、磚砌圍護等措施保證基礎不受浸泡而擾動,發生不均勻沉降引起塔機傾斜失穩造成安全事故.7)塔吊基礎鉆孔灌注樁施工方法參照工程樁施工方案施工。